什么是PLC

•PLC==Programmable Logic Controller==可编程逻辑控制器

• 可编程     

  • PLC出现之前，是不可编程的继电器         

    • 一个复杂的控制功能，往往需要成千上个继电器（搭建起来）才能实现对应的控制功能

  • PLC可以通过编写程序（代码）去控制硬件（工作）

• 逻辑     

  • 最初的PLC主要用于逻辑控制         

    • 0->1， 1->0：举例，灯亮和灯灭，0->1输出气体，控制气缸运动

  • 后来也用于其他方面：时序控制、模拟控制、多机通信

• 控制器     

  • 主要作用就是去控制硬件设备工作         

    • 控制各种传感器

    • 控制气缸的运动

    • 。。。

PLC是一个电子系统，设计用于工业环境，其使用内存用于内部存储指令，去实现特定的功能，包括逻辑，时序，顺序，计数，计算，从而起到控制数字或模拟的输入输出，从而起到控制和操作设备的目的。

PLC名词的含义

有两种：

• PLC软件==PLC编程语言     

  • 后面会详细解释多种PLC语言

• PLC硬件==PLC控制器     

  • 对应的物理实体硬件

硬PLC

一种特殊的计算机，执行逻辑功能用于实现控制（设备）。

软PLC

PLC的发展历史

1960后期，设计出来，用于取代继电器

1980，由于成本的降低，而大规模普及

现在，用于工业控制领域内的各行各业

PLC的特点

PLC的优点

• 高度可靠性

• 功能丰富应用广泛

• 易于调试

• 安装简便

• 高度灵活性：方便修改代码，而实现功能的变化

• 具有一些特点，是之前中继器所不具备的：     

  • 计算功能

  • 信息交换

  • 文字和图形化显示

  • 数据处理

  • 网络功能

• 占用空间小

• 功耗低

• 处理速度快

• 没有可运动的部分->因此没有由于运动而产生磨损的部分

PLC缺点

• （对于简单的过程处理来说）首次投资花费较大

• 对灰尘，高温，高湿度很敏感

• 一旦出了问题，需要修复，需要找到有资质的人才可以

• 使用不是特别的广泛

• 没有统一的语言（虽然现在已经通过IEC61131-3统一去规范了，但是还是多种语言并存）

PLC vs PC

下面就对于PC与PLC之间的区别进行总结：

PLC的功能

将给定的输入Input，通过计算，得到对应输出Output

分三步：

• 输入状态检查

• 程序执行

• 输出状态更新

加起来，称为一个：扫描Scan（周期）

所有的输入输出，对应的基本都是0或1的逻辑值

该逻辑值，对应着物理上的信号（是否供给气压，是否上电）

• 1：给气压，上电，…

• 0：去掉气压，断电，…

PLC的工作方式

相当于写一段C代码，然后PLC自己就可以进行无线的循环执行了

==等价于一段while死循环的C代码

PLC长什么样

举例：

WAGO 750-348 PLC

加了I/O的WAGO的PLC：

Allen-Bradley Pico Controllers：

Siemens S7-300：

对于典型的PLC，是不同的模块共同集成在一起，实现整体的功能的：

一般包括：

PLC控制器+可选的电源模块+其他IO扩展

比如：

而对于Siemens的PLC，其支持各种不同模块去互相搭配的。

比如，单独对于CPU来说，就可以有很多选择：

Glofa-GM7U：

Glofa-GM4：

PLC的框架和使用方式

下面列出一些常见的PLC相关的框架和使用逻辑和方式：

对应的层次是：

PLC领域内名词概念解释

硬PLC vs 软PLC

• 硬PLC，指的就是对应的常见的PLC控制器

• 软PLC，指的是一个软件功能模块，专门设计用来实现PLC的功能     

  • 往往需要独立购买，需要授权才能使用，价格也不便宜

非标设备/非标流水线

PLC领域内唱会听说一个名词：非标设备

意思是：不是标准的设备

所以，其反面对应着：标准设备

所谓的标准设备，是那种，对于不同行业和领域，都可能会用得到的，同一个设备。

比如：

注塑机：原料都是塑料，注塑出来的产品，则是根据客户不同的要求，生成不同形状的塑料制品；

电路板自动焊接机？？？：不同行业用到的不同的电路板，上面会有元器件，然后通过焊接机自动焊接即可。

这类标准设备，无需改动，即可适配不同行业的不同需求；

而非标设备，指的是，当前特定类型的，实现特定功能的设备。

比如：

生产某个汽车的零部件，往往都是不同品牌，不同厂商的零部件，都是不兼容，不一样的。

所以，用于生产这些零部件的设备（或者叫流水线）也都是不一样的：

不同的原料，不同的加工顺序和加工工艺。

而生产这些不同的零件的设备和流水线，其中很多都是全自动化或半自动化的生产线，

其中就会用到PLC去是实现控制功能，比如控制各种气缸的运动，阀门的开启和关闭，机械手臂的运动，工业上用的机器人执行复杂的操作。

因此，在PLC领域中，往往会提及到这个名字：非标设备，非标流水线

值得就是：

非标设备/非标流水线中，用到了PLC去实现各种不同的，特定的控制功能，去实现不同的加工工艺和流程，生产出各种不同的非标产品。

IPC工业计算机

和普通的PC相对应的，用于工业领域内的PC，被称为IPC

IPC的大小，有大有小。其中很多IPC的大小，和普通的PC，差不多大。

IPC，既然是用于工业领域内，所以对其各种特性，尤其是抗干扰，耐潮湿，耐灰尘等方面，会要求很高。

RCL

RCL==Robot Control Language==机器人控制语言

• 过去叫做BAPS==Bewegungs- und Ablauf-Programmier-Sprache
• 专门用于控制机器人而出现的编程控制语言
• 与PLC语言相比，是一个顺序的（sequential）编程语言
• RCL有着普通高级语言通用的特性
• Programable workspace 工作区间可以编程？
• Belt synchron movements (up to 4 belts)：最多支持4个带的同步运动？

关于IndraWorks对于RCL的支持，详见：

【整理】Rexroth IndraWorks详解

PLC编程知识

PLC相关的编程方面的基础知识，详见：

【整理】PLC编程知识总结

如何选择合适的PLC控制器

• I/O数量的多少

• 信号类型：模拟还是数字

• 独立使用，还是外挂现场总线扩展

• 模块化还是（紧凑型Compact）一体式

• 工作/操作电压

• 触发输入：正向还是反向

• 输出：用继电器还是传感器

• 操作系统

有PLC有关的内容

PLC相关的国际规范：

【整理】PLC相关的规范：IEC 61131详解

PLC语言的IDE：

【整理】CodeSys详解

PLC领域内相关的公司：

【整理】常见PLC生产厂家/品牌和相应开发平台/工具

常用的现场总线：

【整理】PLC领域内常用的现场总线

常用到的一些模块：

【整理】PLC领域内常见的硬件功能模块

参考资料

PLC常用三种编程语言的比较-免费论文

Karl-Heinz John Michael Tiegelkamp – IEC 61131-3 Programming Industrial Automation Systems.pdf

PLC – Industrial Control  – Behzad Samadi.pdf

转载请注明：在路上 » 【整理】PLC详解